第二节 电火花线切割加工
3.2.7电火花线切割加工
现代制造技术
（ 2）线切割编程要点
1）3B程序指令格式 我国高速走丝线切割机床采用统一的五指令3B程序指令。
表中各符号的意义分别是： B为分隔符号，它在程序单上起着把X、Y和J数值分隔开的 作用。 X、Y为直线的终点对其起点的坐标值或圆弧起点对其圆心 的坐标值，编程时均取绝对值，以μm为单位，最多为6位数。
现代制造技术 • 导电陶瓷 • 众所周知，通常陶瓷不导电，是良好的绝缘体。例如在氧 化物陶瓷中，原子的外层电子通常受到原子核的吸引力，被 束缚在各自原子的周围，不能自由运动。所以氧化物陶瓷通 常是不导电的绝缘体。 • 然而，某些氧化物陶瓷加热时，处于原子外层的电子可 以获得足够的能量，以便克服原子核对它的吸引力，而成为 可以自由运动的自由电子，这种陶瓷就变成导电陶瓷。 • 导电陶瓷材料可用各种方法涂覆在电极材料上，例如真空喷 涂、等离子喷涂等，或采用溅射喷涂方法，在基片上进行导 电陶瓷材料的涂覆工艺。 • 采用导电陶瓷材料涂覆于电极表面，既耐腐蚀， • 又耐高温。
Y C
100
C
X Y
C
Y A B X
A
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
(d)
现代制造技术 ②计数方向G的选取原则， 一般选取与终点处的走向较平行的轴向作为计数方向， 这样可减小编程误差与加工误差。 对直线而言，取X、 Y中较大的绝对值的轴向作为 计 数方向G。 若y<x，则G=Gx ；若y>x，则G=Gy 若y=x，则在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。
现代制造技术 目前线切割机床的加工功能及加工工艺指标均比以 前有大幅度的扩展与提高。 主要表现在以下几个方面。 （1）加工对象。 除普通金属、高硬度合金材料外，也适用于人造金刚 石、半导体材料、导电陶瓷、铁氧体材料等。 金刚石（一种碳的单质）是原子晶体 ，一般在固态或融 化状态下不导电 ，不是导体 。 石墨（也是一种碳的单质）兼具有原子晶体 分子晶体 和 金属晶体的性质 ，所以是极易导电的良导体 ， 电池里面 的芯就是石墨。
第3章_电火花线切割加工
* 晶体管式矩形波脉冲电源的工作方式与电火花成形加工类同。 * 它是通过控制功率管VT的基极以形成电压脉宽ti、电流脉宽te和脉冲间
隔to，限流电阻Ｒ１、Ｒ２决定峰值电流ie。
* 这种电源广泛用于高速走丝线切割机床，而在低速走丝机床中用的不多。
2021/7/13
高频分组脉冲电源
➢图 5—6b为上、下丝臂同时绕一定中心移动的方法，如果模具刃口放在中心 “O” 上，则加工圆角近似为电极丝半径。此法加工锥度也不宜过大。
➢图 5—6c为上、下丝臂分别沿导轮径向平动和轴向摆动的方法，用此法时加工锥度不 影响导轮磨损。最大切割锥度通常可达 5°以上。
2021/7/13
四轴联动锥度切割装置
可使全部电极丝的通电部分都能冷却。件的上下采用蓝宝石 V 形导向器或
√ 近代的机床上还装有靠高压水射流圆冲孔刷金引刚石导模的块自导动向器穿丝机构，能使电极丝经
一个导向器穿过工件上的穿丝孔而被传送到另一个导向器，在必要时也能自动切 断并再穿丝，为无人连续切割创造了条件。
2021/7/13
高速走丝系统示意图
图 5—4高速走丝系统示意图
➢一定长度的电极丝平整地卷绕在贮丝筒上，丝张力与排绕时的拉紧力 有关（如恒张力装置），贮丝筒通过联轴节与驱动电动机相连。 ➢为了重复使用该段电极丝，电动机由专门的换向装置控制作正反向交 替运转。 ➢走丝速度等于贮丝筒周边的线速度，通常为 8～10m／s。 ➢在运动过程中，电极丝由丝架支撑，并依靠导轮保持电极丝与工作台 垂直或倾斜一定的几何角度（锥度切割时）。
值小，又具有低频脉冲加工速度高、电 极丝损耗低的双重特点，在相同的加工 条件下，可获得较好的加工工艺效果。
2021/7/13
电火花线切割加工的基本原理及特点 教学PPT课件
5 激光加工——应用
(1)激光打孔 ：广泛应用于金刚石拉丝模、钟 表宝石、轴承、陶瓷、玻璃等非金属材料和硬 质合金、不锈钢等金属材料的小孔加工和多种 材料的成形切割加工。
(2)激光切割：用于切割钢板、不锈钢、镍、铜、 锌、铝、石英、陶瓷、半导体以及布匹、木材、 纸张、塑料等各种金属或非金属材料。
（3）预置进给速度对工艺指标的影响
2.5电火花线切割加工工艺
1．零件图的工艺分析 （1）凹角和尖角的尺寸分析 （2）表面粗糙度及加工精度分析 2．工艺准备 1）电极丝准备 ① 电极丝材料的选择：钨丝、钼丝、黄铜丝 ② 电极丝直径的选择 2）工件准备 ① 以外形为校正和加工基准 ② 以外形为校正基准，内孔为加工基准。
G01 Z0 F105 105mm/min慢速下落至工作平面
G01 Y60.07 直线进给至a G03 X-30.07 Y52.002 J-60.07 逆时针加工ab弧 G01 Y-70.07 直线bc G01 X30.07 直线cd G01 Y-52.002 直线de G03 X0 Y60.07 I-30.07 J52.02 逆时针加工ea弧 G01 Y62.07 加工直线至穿丝点 G0 Z50 上抬丝臂 G91 G28 G0 回机床坐标原点
3.1 电解加工
3.1.1电解加工的基本原理
电解加工是利用金属在电解液中可以发生电化学 阳极溶解的原理将工件加工成形的。
加工时，工件接直流电源的正极称为工件阳极， 工具接电源的负极称为工具阴极，工具以恒速向 工件慢慢地进给，使两极之间保持一定的间隙。 具有一定压力的电解液从间隙中流过，这时阳极 工件的金属被逐渐电解腐蚀，电解产物被高速流 动的电解液带走。
（1）电解抛光的基本原理
（2）电解抛光的特点
《电火花线切割》课件 (2)
缺点分析
- 成本高（大型电火花加工机 价格高昂，易磨损，加工效 率较低）
- 微细线切割（影响加工效率）
对比传统切割方式
- 与传统机械加工和光学加工 相比，电火花线切割的切割 精度更高，而且可以切割更 硬的金属。
小结
1 电火花线切割的优点
高制造精度，缩短制造周期，可加工各种材质。
2 应用场景和前景
用于制备微细加工的高精密度零件和模具等。
3
应用领域有哪些？
广泛应用于汽车、航空、机械等制造领域，用于制备高精密度零件和模具等。
设备和工具
设备概述
电火花线切割设备包括放电加工机、抽屉成型机、电火花线切割刀头、导电用导电液等。
电极丝材料
通用的电极丝主要有铜丝、钨丝、铜钨丝等，要求导电、稳定、高温耐烧蚀、精细度高。
工具清单
鉗子、老虎鉗、剝線鉗、修長鉗、過濾網、高压管、扳手等。
加工参数
加工速度
很大程度上决定了电火花线切割切割工件的精 度和加工效率。
放电电流
应根据已有的电火花线切割技术和工艺数据等 使用合适的放电电流值。
脉冲数和宽度
控制放电的能量大小和行程长度，实现高质量 的加工效果。
导电液
在电火花线切割加工过程中，主要起到清洁和 散热的作用。
加工技术
1
加工前准备
确定要加工的工件零件、将工件粘在CNC工作台上、确定好刀具参数和投刀坐 标等。
3 注意事项和后续发展
成本高于其他方式，技术难度较大，但拥有大量的应用领域和开发前景。
2
安全注意事项
注意防止因误操作或过度频繁使用而导致机器故障和人身伤害的发生。
3
加工流程演示
在CNC编程技术和操作经验上有所提高后，可进行一些实际加工的演示操作。
第二讲 电火花线切割加工 原理与特点
曾小军
一、电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义
电火花线切割加工
Machining， (Wire Cut Electrical Discharge Machining，简 称WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 是在电火花加工基础上于50 前苏联发展起来的一种新工艺， 前苏联发展起来的一种新工艺，由于其加工过程是 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割， 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称电 火花线切割。目前， 火花线切割。目前，国内外的线切割机床已占电加 工机床的60%以上。 60%以上 工机床的60%以上。
①、工件必须是导电材料； 工件必须是导电材料； ②、材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； 材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； ③、加工的材料可以选用高硬度的材料； 加工的材料可以选用高硬度的材料； ④ 、 加工对象主要是平面形状 ， 当机床上加上能使 加工对象主要是平面形状， 电极丝作相应倾斜运动的功能后， 电极丝作相应倾斜运动的功能后 ， 也可以加工锥 但是不能加工盲孔； 面。但是不能加工盲孔； ⑤、自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； 自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； ⑥、不需要制造成形电极。 不需要制造成形电极。
图1-3 电火花线切割加工的原理图 (a)切割图形 (a)切割图形 (b)加工原理图 (b)加工原理图
图1-4 (a)快速走丝机构 (a)快速走丝机构 丝架;2 导电器; ;2： 1：丝架;2：导电器; 导轮;4 电极丝; ;4： 3：导轮;4：电极丝; 工件;6 工作台; ;6： 5：工件;6：工作台; 7：储丝筒
电火花线切割加工
电火花加工脉冲放电时会导致工作液击穿，在放电区域产生瞬间高温将工件表面金属熔化或汽化。其微观过 程是放电产生电子或离子轰击金属表面，而粒子轰击方向与工具工件所处电极相关，脉宽不同时逸出的粒子种类 不同，所以由此可知工具电极也受到轰击而造成工具损耗。电火花线切割的加工电极丝损耗原因亦是如此。另外， 加工过程中如果脉宽过小，会出现二次放电而造成拉弧，烧伤加工表面的同时也会损伤电极丝。不仅如此，加工 过程中峰值电流也会造成电极丝损耗，其影响甚至高出脉宽的影响。峰值电流过高不仅会造成加工面达不到精度 要求，同时也会损耗电极丝。
电火花线切割加工
特种加工技术
01 背景
03 现状 05 问题
目录
02 技术简介 04 切割机床分类 06 发展趋势
07 研制
09 展望
目录
08 应用
电火花线切割加工（Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM），有时又称线切割。其基 本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
当下一个脉冲到来时，继续重复以上的火花放电过程，从而将工件切割成形。通过数控编程来对金属丝的切 割轨迹进行控制。
线切割技术特点
线切割技术主要具有以下特点：
（1）加工中不存在显著的机械切屑力，无论工件硬度和刚度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。 但无法加工非金属导电材料。
现状
高速走丝电火花线切割机作为我国独创技术的机种,已成为我国数控机床中产量最大、应用最广的机种之一。 据估计目前全国有数万台高速走丝电火花线切割机正在模具制造和零件加工中发挥着重要的作用。由于高速走丝 有利于改善排屑条件,适合于大厚度和大电流高速切割,加工性能价格比优异深受广大用户的欢迎。因而在未来较 长的一段时间内,高速走丝电火花线切割机仍是我国电加工行业的主要发展机型。
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
2021/7/26
28
3.电极丝损耗量
对高速走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示，一般每切割10000mm2后，钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右，
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
2021/7/26
1
第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝） 靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花 线切割，简称线切割。
2021/7/26
2
第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
27
第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极
丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度， 单位mm2/min， 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min， 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm，最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm，最佳可达Ra0.2μm
2021/7/26
7
第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
2021/7/26
8
第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
电火花线切割加工
的金属丝（称为电极丝）作为电极，对工件进行脉冲 火花放电蚀除金属、切割成形。电火花线切割加工必 须具备三个条件：
（1）合适的电规准参数； （2）一定绝缘性能的工作液； （3）满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台 作进给运动。
任务二 电火花线切割加工
B—— 分隔符号； X、Y——坐标值，单位用微米表示，程序中只记绝对值； J——计数长度，取线段或圆弧在计数方向坐标轴上投影长
度的总和；
G——计数方向，根据选取X和Y两个计数方向不同，计数方
向G取Gx和Gy；
Z——加工指令Z共有12种。
任务二 电火花线切割加工
1）分隔符B的意义
B称分隔符号，在程序上是把Ｘ＼Ｙ＼Ｊ这些数字分开， 便于计算机识别。
Y为圆弧起点相对圆心的坐标值，圆心为切割坐标的原点。 如：B X B Y B J
任务二 电火花线切割加工
3）计数方向G的选择
根据选取X和Y两个计数方向的不同，计数方向G分别 为Gx和Gy它们的选择依据加工对象的特点而定。
为保证所要加工的直线或圆弧按照要求的长度加工出 来，一般通过从起点到终点的某个拖板在进给方向上的总 长度来达到。尽管从坐标方法上来说，选择哪个拖板进行 移动控制，其效果都是一样的。但就采用逐点比较插补方 法而言，存在着差异，这种差异将影响加工精度。
任务二 电火花线切割加工
五、电火花线切割加工的应用 1）试制新产品 在新产品开发过程中需要单件的样品，使用线切割直 接切割出零件，无需模具，这样可以大大缩短新产品的开 发周期并降低试制成本。如在冲压生产时，未开出落料模 时，先用线切割加工的样板进行成型等后续加工，得到验 证后再制造落料模。
第三章电火花线切割加工
偏差判断 进给 偏差计算 终点判断
直线
y
B
0
x
曲线
y
o
x
2.加工控制功能
(1)进给速度控制 –根据加工轨迹自动调整伺服进给速度，保持某一平 均放电间隙，使加工稳定，提高切割速度和加工精 度。 (2) 短路回退 –记忆路线，原路回退。 (3) 间隙补偿 –人工编程补偿。 –自动补偿 (4) 图形的缩放、旋转和平移 –图形的切割 –旋转功能：齿轮、电动机定转子等类零件的编程大 大简化，只要编一个齿形的程序，就可切割出整个 齿轮； –平移功能：跳步模具的编程。
一、机床本体
床身：一般为铸件，是坐标工作台、绕丝机构及丝架的支承和 固定基础。通常采用箱式结构，应有足够的强度和刚度。机床
内部安置电源和工作液箱。
坐标工作台：电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与电 极丝的相对运动来完成对零件加工的。 走丝机构：走丝系统使电极以一定的速度运动并保持一定的张 力。
Y Q D 由于计数方向是GX， P 所以J=|OC| A C O N 由于计数方向是GY， 所以J=|OQ|+|QP|
B X
4.整个工件的编程举例
• 直线AB: – BBB40000GxL1 • 斜线BC: – B1B9B90000GyL1 • 圆弧CD – B30000B40000B60000GxNR1 • 斜线DA – B1B9B90000GyL4
• 脉冲电源
– R-C脉冲电源 – 晶体管脉冲电源
三、工作液循环系统
• 工作液的作用是 – 加工介质 – 冷却作用 – 排除电蚀产物 • 工作液循环系统：连续充分供给清洁的工 作液，以保证脉冲放电过程稳定而顺利地 进行。 • 快走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液：种类繁多的专用乳化液 – 工作液循环与过滤装置主要包括：工 作液箱、工作液泵、流量控制阀、进 液管、回液管、过滤网罩等。 • 慢走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液：去离子水，精加工时用煤油 – 工作液循环系统：去离子水系统
电火花线切割加工实验实验指导书
电火花线切割加工实验实验指导书引言：电火花线切割是一种常用于金属材料的切割加工方法，通过电火花放电产生的高温和高能量，将材料表面局部熔化、蒸发和燃烧，以达到切割的目的。
本实验旨在通过实践操作，加深学生对电火花线切割工艺的理解，提高操作技能，掌握正确的实验流程和安全注意事项。
一、实验原理1.1 电火花线切割的基本原理电火花线切割是将电能转化为热能，通过电火花放电产生的能量瞬间使材料表面局部熔化、蒸发和燃烧，通过材料的熔化和喷腾达到切割的目的。
电火花线切割工艺通常包括以下几个步骤：电极位置设定、电极的放电间隙调整、放电时间控制、驱动系统控制和冷却系统控制。
1.2 实验装置和设备本实验使用的电火花线切割实验装置包括：电火花机、电极装置、工作台、冷却系统和控制系统。
具体实验步骤如下：二、实验步骤2.1 实验前的准备1) 确保实验室设备和操作区域的安全：a) 检查电火花机和相关设备的工作状态和使用条件，确保符合安全标准；b) 清理操作区域，确保没有杂物和易燃物；c) 穿戴必要的个人防护装备，如防护眼镜、耳塞和防护手套。
2) 准备实验所需材料：a) 要切割的金属材料（如铝合金、钢板等）；b) 适合实验需求的电极。
2.2 实验的具体步骤1) 将待切割材料固定在工作台上，调整工作台使材料平整且紧固。
2) 调整电极位置和放电间隙：a) 选择适当的电极形状和尺寸；b) 将电极装置固定在切割装置上；c) 调整电极与待切割材料的距离，一般为5-10mm。
3) 连接冷却系统：a) 确保冷却系统正常工作；b) 将冷却系统的水管连接到设备上。
4) 打开电火花机和控制系统，并设置合适的放电参数。
5) 进行切割实验：a) 选择合适的放电时间，根据材料的厚度和切割要求进行调整；b) 操作人员需要站在安全位置上，保持距离和正确的姿势；c) 按下启动按钮，开始实验；d) 实验过程中需要注意观察切割的情况，根据需要进行调整。
6) 实验结束后，关闭电火花机和控制系统，断开电源。
特种加工技术课件：电火花线切割加工
2. 穿丝操作 (1) 拉动电极丝头，按照操作说明书说明依次绕接 各导轮、导电块至储丝筒(如图3-20所示)。在操作中要 注意手的力度，防止电极丝打折。
(2) 穿丝开始时，首先要保证储丝筒上的电极丝与 辅助导轮、张紧导轮、主导轮在同一个平面上，否则 在运丝过程中，储丝筒上的电极丝会重叠，从而导致 断丝。
找正块是一个六方体或类似六方体(如图3-21(a)所 示)。在校正电极丝垂直度时，首先目测电极丝的垂直 度，若明显不垂直，则调节U、V轴，使电极丝大致垂 直工作台；然后将找正块放在工作台上，在弱加工条 件下，将电极丝沿X方向缓缓移找正块之间产生 火花放电，然后肉眼观察产生的火花：若火花上下均匀(如 图3-21(b)所示)，则表明在该方向上电极丝垂直度良好；若 下面火花多(如图3-21(c)所示)，则说明电极丝右倾，故将U 轴的值调小，直至火花上下均匀；若上面火花多(如图321(d)所示)，则说明电极丝左倾，故将U轴的值调大，直至 火花上下均匀。同理，调节V轴的值，使电极丝在V轴垂直 度良好。
(3) 穿丝中要注意控制左右行程挡杆，使储丝筒左 右往返换向时，储丝筒左右二端留有3～5 mm的余量。
3.2.2 电极丝垂直找正
在进行精密零件加工或切割锥度等情况下需要重 新校正电极丝对工作台平面的垂直度。电极丝垂直度 找正的常见方法有两种，一种是利用找正块，一种是 利用校正器。
1．利用找正块进行火花法找正
（2）切割电火花成形加工用的电极； 特别经济，同时适用于加工微细复杂形状的电极
（3）加工零件 缩短试制周期，加工难加工零件。
3.2 电火花线切割加工设备
3.2 电火花线切割加工设备
3.2 电火花线切割加工设备
机械制造及其自动化毕业设计_线切割加工工艺分析(可编辑)
机械制造及其自动化毕业设计_线切割加工工艺分析题目线切割加工工艺分析学生姓名系 (部) 机械工程系专业机械制造及其自动化指导教师摘要本论文是围绕线切割加工工艺来讲述的,首先简单的介绍了线切割加工,线切割加工作为一门特殊的加工方法,具有加工精度高、速度快、操作控制简便以及方便地加工复杂零件等特点,是机床数控技术的重要应用领域之一。
文中描述了线切割加工的整个过程:(1)分析图样,明确加工要求;(2)对工件已加工表面进行分析,确定工艺基准;(3)根据工艺基准选择定位方法;(4)根据分析结果,合理选择切割路线和加工速度。
并且针对加工生产过程中的常见问题,分析原因,问题主要出现在工件的装夹,切割路线的选择,电极丝的松紧和电脉冲的选择上。
总结前人的经验,并制定合理的解决措施。
由于线切割加工往往是最后一道工序,如果发生变形将造成难以弥补的损失。
所以在制定线切割加工工艺时必须慎之又慎。
关键词:电极丝、数控技术、线切割加工AbstractThis paper is about the process of cutting processing, first introduced simply wire-cutting processing, wire-cutting processing as a special processing method, has the processing speed, high precision, simple and convenient operation control processing complex components etc, nc technique is one of important applications. The paper describes the whole process of wire-cutting processing 1 analysis, clear pattern processing requirements, 2 the surface of workpiece machining, the paper analyzes technology standards, 3 according to the technical standards selection method, According to the results of analysis 4, the reasonable choice of cutting line and processing speed. In the process of production and processing of common problems, the paper analyzes the main problems in clamping workpiece, cutting line, the choice of electrode wire on thechoice of firmness and electrical impulses. Summarize the experience, and formulate measures. Because wire-cutting processing is often last procedure, if the deformation will cause irreparable damage. So in wire-cutting processing process must be formulated.Keywords:Wire electrode, CNC technology, wire-cutting processing 目录前言 1第一章初识电火花线切割 2第一节电火花线切割的行业归属 2第二节电火花线切割的工作原理 2第三节电火花线切割加工分类及其控制方式 3第四节控制介质 3第五节电火花线切割的加工工艺 3第二章电火花线切割工艺分析 4第一节工艺分析及切割路线的确定 4第二节加工速度分析 6第三节电极丝的选择及使用方法7第四节线切割的控制过程 10一、工件零件的平移控制10二、走丝系统的功能10三、高频电源的选择10四、自适应控制11第五节脉冲电源对线切割的影响12第六节加工表面粗糙度的影响因素及非电参数的影响12 第三章电火花线切割工艺的改进13第一节对图样进行分析和审核13第二节装丝技巧13第三节改进切割方法14第四节选择合理的工艺参数15第五节编程注意事项15一、冲模间隙和过渡圆半径的确定 15二、计算和编写加工程序16结论17参考文献18附录19致谢20前言传统的机械加工已经有很久的历史,它对于人类的生产技术和物质文明起了极大的作用。
《特种加工技术》 习题答案
《特种加工技术》2017版习题参考答案【说明】：每章的第一大题是简答题，其答案基本在书中有描述，此处不再给出；部分章节的拓展题主要目的是启迪、开拓思路或展开应用，故没有统一或固定的答案。
第1章电火花成形加工（EDM SINKING）二、选择题1.电火花深小孔加工应当选择以下 C 作为工作液；A.自来水；B.煤油；C.去离子水(工业纯水) ；D.乳化液2.电火花共轭回转加工的最早发明人是：AA.中国人；B.美国人C.俄国人D.德国人3. 欲将小型交叉孔口毛刺去除彻底干净，最好采用D加工方法来完成。
A.锉刀；B.砂带磨削C.砂轮磨削D.电火花工艺4.欲保证最高的加工精度，电火花加工中工作液供给方式最好采用C。
A.静态淹没工件；B.侧面冲液C.工具电极内部抽吸D.工具电极内部射出5.对于象筛网零件有成千上万个小孔需要加工，为保证生产率，电火花加工宜采用以下D工具电极.A.单个实心电极逐个加工；B.单个空心电极逐个加工C. 实心群电极D.空心管群电极三、判断题1.电火花加工中的吸附效应都发生在正极上。
（F ）2.电火花成型加工时，电极在长度方向上损耗后无法得到补偿，需要更换电极。
（T ）3.电火花成型加工中的自动进给调节系统应保证工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度；（T）4.电火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求电规准的调节范围相对较小。
（F ）5.电火花成型加工电极损耗较难进行补偿。
（T ）6.在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中，D表示电加工机床。
（T）7.弛张式脉冲电源电能利用率相当高，所以在电火花加工中应用较多。
（F）8.电火花成型加工属于盲孔加工，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差。
（T）9.电火花加工的粗规准一般选取的是窄脉冲、高峰值电流。
（F）10.电火花加工的粗规准一般选取的是宽脉冲、高峰值电流。
（T）11.电火花加工的效率较低。
（T）12.煤油作为电火花液，冷却效果最好（F）13.紫铜又叫纯铜；（T）14.电火花机床没有主运动，只有进给运动。
《电火花线切割》PPT课件 (2)
工作液应具备的性能：
❖ 1、具有一定的绝缘性能。 ❖ 2、具有良好的洗涤性能。 ❖ 3、具有良好的冷却性能。 ❖ 4、对环境无污染、对人体无害。 ❖ 5、其它：配置方便、寿命长。
四、常用夹具及工件的正确装夹方法：
支撑装夹方法
❖ 1、悬臂支撑方式
❖
悬臂支撑通用性强，装夹方便，但由于工件单端压
紧，另一端悬空，工件底面不易与工作台平行，易出现
2、坐标工作台：
❖ 一般都采用十字滑板、滚动导轨、丝杠传 动副将电机的旋转运动变为工作台的直线 运动。
❖ 为了保证机床的精度，对导轨的精度、刚 度、耐磨性有较高的要求。
❖ 为了保证工作台的定位精度和灵敏性，传 动丝杠和螺母之间必须消除间隙。（后图）
3、走丝机构
❖ 作用：使电极丝以一定的速度运动并保持 一定的张力。
❖ 随着走丝速度的提高，在一定范围内，加工 速度会提高。（原因）但走丝速度不能过高 （原因）
❖ 对于低速走丝线切割机床：
❖ 电极丝的材料、直径有较大的选择范围。
❖ 镀锌黄铜丝.
❖ 钼丝、钨丝.
❖ 由于电极丝张力均匀、震动较小，所以加工 稳定性好、表面粗糙度、加工精度指标等均 好。
❖ 2、工件厚度及材料对工艺指标的影响： ❖ 工件薄时： ❖ 工件厚时： ❖ 不同工件材料：
低速走丝线切割加工的脉冲电源:
❖ 低速走丝线切割加工的特殊性： ❖ 丝速低，电蚀产物的排屑效果差； ❖ 设备昂贵，必须有较高的生产率； ❖ 线电极材料：镀锌黄铜丝 ❖ （当火花放电时瞬时高温时低熔点的锌迅
速熔化、气化式的、尽可能多的把工件上 熔融的金属液体抛入工作液中）
❖ 对脉冲电源的要求：
❖ 较大的峰值电流，一般为100~500A，脉 宽极短（0.1~1μs）。（否则电极丝容易 烧断）
电火花线切割加工PPT课件
线切割机床分类
根据电极丝走丝方式的不同，数控线
切割机床分为：快走丝线切割机床和慢走
丝线切割机床。两者的特点对比如下：
线切割机床类型
快走丝
慢走丝
电极丝运行速度
300—700m/min
0.5～15m/min
电极丝运动形式
双向往复运动
单向运动
根据图纸要求，在机器上绘制如上图所示的切割 图形，并添加引入引出线，待设置完切割路径、切割 次数和间隙补偿等工艺参数后，编程系统会自动生成 加工程序！
加工操作流程
调用程序 设置参数 启动走丝 启动冷却液 启动放电 启动切割
机床维护及保养
机床转动部分必须每 天加油,转动较少部位 加固体油脂
常用电极丝材料 钼丝（Φ0.1～Φ0.2mm） 铜、钨、钼及各种合金 （Φ0.1～Φ0.35mm）
工作液
乳化液或皂化液
去离子水、煤油
尺寸精度
0.015～0.02mm
±0.001mm
表面粗糙度Rɑ 设备成本
1.25～2.5μm 低廉
0.16~0.8μm 昂贵
图7 走丝机构
(a)快速走丝机构
(b)慢速走丝机构
DK7732是一种数控精密型中走丝线切割机 床。所谓中走丝机床目前国内尚没统一的定义 标准。一般认为，它的特点是加工速度接近于 快走丝，而加工的质量趋于慢走丝。其走丝速 度在1.5～10m/s之间。中走丝机床加工出的零 件表面粗糙度比快走丝机床好。而相比慢走丝 机床，它的设备成本低，具备更好的经济性。
谢谢大家！
一台普通的线 切割机床的结构组 成如右图所示。它 总体上由主机，脉 冲电源，数控系统 三部分组成。此外， 机床的主机部分还 附加了工作液循环 系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
● 按走丝速度可分为慢走丝方式（低于0.2m/s）和快走 丝方式（ 8～10m/s）两种
2、线切割加工的特点
(1)与电火花成形加工相似的特点
● 放电电压、电流波形相似；单个脉冲也有多种放电 状态 ● 加工机理、生产率、表面粗糙度相似； ● 材料的可加工性相似；
(3) 加工零件
在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，由于不需另 行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、 变更加工程序比较方便。在零件制造方面，可用于加工品种多、 数量少的零件，特殊难加工材料的零件、材料试验样件、各种型 孔、特殊齿轮凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，
特点：小脉冲宽度(2~60μs)，低平均电流(1~5A)，正极性加工。 原因：受加工表面粗糙度及电极丝允许通过电流制约， 单个 脉冲能量不能大，平均电流一般比较小。 电源的种类： ➢ 晶体管矩形波脉冲电源； ➢ 高频分组脉冲电源； ➢ 并联电容型脉冲电源； ➢ 低损耗电源。
3、工作液循环系统
对工作液的基本要求：
电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部 分内容：
● 电极丝与工件之间的脉冲放电。 ● 电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。 ● 工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。
电火花线切割加工的分类：
● 按控制方式可分为靠模仿型控制、光电跟踪控制、数 字程序控制及微机控制等
● 按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电 源及自适应控制电源等
➢具有一定的绝缘性能； ➢ 具有较好的洗涤性能； ➢ 具有良好的冷却性能； ➢ 对环境无污染，对人体无危 害，使用及配置方便等。 常用工作液种类：
(2)—圆柱滚轮 可使线电极从线轴平行地输出，且使张力维持稳定 ；
(3)—导向孔模块 可使电极丝在张紧轮上正确地进行导向 (5)—张紧轮 在电极丝上施加必要的张力 (6)—压紧轮 防止电极丝张力变动的辅助轮 (7)—毛毡 去除附着在电极丝上的渣滓 (8)—断丝检测器 检查电极丝送进是否正常，若不正常送 进，则发
3、电火花线切割加工的应用范围
线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条 新的工艺途径，主要适用于以下几个方面。
(1) 加工模具
适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次 编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。
(2) 加工电火花成形加工用的电极
一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨 银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用 于加工微细复杂形状的电极。
第二章 电火花线切割加工
Wire Cut EDM
电火花线切割加工是一种直接利用电能和热能进行加 工的工艺方法，此法用一根移动着的导线(电极丝)作为工 具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中 工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的。所以，又 称为数控线切割加工或简称线切割加工(Wire Cut EDM， WEDM)
异形槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。
二、电火花线切割加工设备
电火花线切割加工设备：
机床本体 脉冲电源 控制系统 供液系统 机床附件
机床本体
包括床身、坐标工作台、走丝机构（高速往复式；低速单向 式）、丝架、锥度切割装置（偏移式丝架、双坐标联动装置）、 工作液箱、附件和夹具。 1、床身 2、工作台 用于安装并带动工件在水平面内作X、Y两个方向的 移动。工作台分上下两层，分别与x、Y向丝杠相连，由两个步进 电机分别驱动。步进电机每接收到计算机发出的一个脉冲信号， 其输出铀就旋转一步距角．再通过一对变速齿轮带动丝杠转 动．从而使工作台在相应的方向上移动0.001mm。一般都采用 “十”字滑板、滚珠导轨，传动丝杠和螺母之间必须消除间隙， 以保证滑板的运动精度和灵敏度。
3、运丝机构
电动机通过联轴节带动储丝筒交替作正、反向转动， 铜丝整齐地排列在储丝筒上，并经过丝架导轮作往复高速 移动。储丝筒轴向往复运动的换向及行程长短由无触点接 近开关及其撞杆控制。慢走丝线切割机床的电极丝在加工 中是单方向运动(即电极丝是一次性使用)的。在走丝过程 中，电极丝由储丝筒出丝，由电极丝输送轮收丝。慢走丝 系统一般由以下几部分组成：储丝筒、导丝机构、导向器 、张紧轮、压紧轮、圆柱滚轮、断丝检测器、电极丝输送 轮、其他辅助件(如毛毡、毛刷)等。
(2) 与电火花成形加工不同之处
● 脉冲宽度、平均电流不能太大，属中、精正极性电火花 加工；
● 采用水基工作液，易实现无人运转，但由于工作液电阻 率较小，存在电解效应；
● 一般不存在稳定电弧放电； ● 电极丝与工件之间存在“疏松接触式”轻压放电现象 ● 省去了成形工具电极； ● 有利于微细加工，如微细异形孔、窄缝等； ● 电极丝损耗对加工精度影响非常小。
出报警信号，提醒发生电极丝断丝等故障 (9)—毛刷 防止电极丝断丝时从轮子上脱出 4、锥度切割装置（偏移式丝架、双坐标联动装置） 5、丝架：丝架的主要功用是在电极丝按给定线速度运动时，对电
极丝起支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的 几何角度。
电极丝安装（快丝）
ห้องสมุดไป่ตู้极丝安装（慢丝）
2、脉冲电源
电火花线切割加工主要适用于切割淬火钢、硬质合金 等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细 缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。电 火花线切割机床占电加工机床的60％以上。
一、电火花线切割加工原理、特点及应用范围
1、线切割加工的原理
被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接 脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在 电极丝和工件之间可能产生一次火花放电，在放电通道的中心温度 瞬时可高达5000℃以上，高温使工件局部金属熔化，甚至有少量气 化，高温也使电极丝和工件之间的工件液部分产生气化，这些气化 后的工作液和金属蒸气迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。靠这种热 膨胀和局部微爆炸，抛出熔化和气化了的金属材料而实现对工件材 料进行电蚀切割加工。